Per garantire una disponibilità superiore al 90%, un impianto per la produzione di energia richiede una strategia di manutenzione altamente efficiente. La spagnola AES Cartagena sa come produrre un flusso ininterrotto.

Solo 60 anni fa,la Valle di Escombreras, alle porte di Cartagena, nella comunità di Murcia, nella Spagna meridionale, era una zona desertica scarsamente popolata, caratterizzata da una vegetazione di radi arbusti, dalla presenza di un piccolo villaggio di pescatori quasi abbandonato e da poco altro. La costruzione di una raffineria di petrolio all’inizio degli anni ’50 mutò radicalmente le sorti di questa zona poverissima, innescando un processo di sviluppo tuttora in essere. In particolare negli ultimi anni, con la liberalizzazione del mercato spagnolo dell’energia, numerose società si sono insediate qui, facendo guadagnare a Escombreras l’epiteto di “valle de la energía”. L’ultimo in ordine di tempo è il colosso americano AES, il cui impianto a ciclo combinato da 1200 MW è entrato in funzione in tre fasi nei mesi di agosto, settembre e ottobre 2006.

La AES è una società giovane, fondata nel 1981 da Roger Sant e Dennis Bakke, i quali, già alle dipendenze del governo statunitense nel settore energia, hanno saputo cogliere l’opportunità di diventare indipendenti quando il governo iniziò il processo di privatizzazione. In questo quarto di secolo, la AES è cresciuta rapidamente sino a divenire uno dei leader mondiali, con una presenza in 25 paesi in cinque continenti, in particolare in America Latina. Due sono i principali segmenti di business della AES: la fornitura a contratto di energia ad aziende del servizio pubblico e ad operatori del mercato all’ingrosso, oltre alla vendita ad aziende che distribuiscono energia ad operatori al dettaglio, società istituzionali, organizzazioni industriali e commerciali. Sono circa 11 milioni in tutto il mondo le persone che ricevono elettricità dalla AES, la quale ha competenza nell’ambito di impianti a ciclo combinato alimentati a gas e a carbone, nonché di impianti idroelettrici. La società partecipa altresì a numerosi progetti in tutto il mondo che prevedono l’impiego di energie rinnovabili, di energia eolica e di biomasse, con l’intento di assumere il ruolo di leader nel campo delle energie alternative.

La sua presenza in Spagna risale al 1998, anno in cui si aggiudicò una gara per la costruzione e la gestione di un impianto di energia presso la valle di Escombreras, di proprietà dell’Autorità Portuale di Cartagena. La costruzione dell’impianto a ciclo combinato, il cui valore è stimato intorno ai 700 milioni di euro, ha avuto inizio nell’agosto 2004 e consta di tre unità monoalbero indipendenti da 400 megawatt, ciascuna equipaggiata con una turbina a gas Mitsubishi 701F, un generatore di vapore a recupero e una turbina a vapore. L’impianto prevede la possibilità di funzionare sia a gas naturale, come prima istanza, sia a olio combustibile, come supporto. Invece della torre di raffreddamento viene impiegata acqua di mare fatta convogliare attraverso un tunnel costruito appositamente.

 

I due stakeholderprincipali in questo progetto sono la stessa AES e la Gaz de France, la quale fornisce il gas naturale ed è altresì cliente unico. Italo Freitas, il tecnico brasiliano responsabile di rendere operante il piano di asset management, chiarisce: “Si tratta di una partnership tra la AES e la Gaz de France disciplinata da un contratto cosiddetto “tolling”, secondo il quale loro mettono a disposizione il gas e noi l’energia prodotta, oltre a garantire l’efficienza dell’impianto. A sua volta, la Gaz de France vende l’energia acquisita”. Aggiunge che questo tipo di accordo è vantaggioso per la società francese in quanto “l’efficienza dell’impianto è responsabilità esclusiva del gestore”, in questo caso della AES. Per quest’ultima ciò significa che l’impianto deve funzionare a livelli ottimali pressoché di continuo, dato che, come sottolinea Freitas, l’azienda deve garantire alla Gaz de France una disponibilità annua pari a circa il 93%. ”

Si rende pertanto necessaria una strategia di manu­-tenzione altamente efficace e ben programmata. “I tempi di fermo impianto per eseguire operazioni di manutenzione e riparazione devono essere minimi poiché il mancato rispetto dei termini contrattuali sig­-nifica incorrere in una penale”. E, ancora peggio, l’eventuale impossibilità di produrre la quantità di ener­-gia pattuita comporterebbe per la AES la necessità di acquistarla da altri.

Per garantire il funzionamento pressoché continuo dell’impianto occorre un’eccellente gestione del rendimento – vale a dire monitorare le attrezzature per valutare in ogni momento il funzionamento di ciascun componente ed essere in grado di anticipare le esigenze di riparazione o sostituzione. Freitas aggiunge: “Il primo punto è stabilire quali sono le macchine da considerare per prime”. In un impianto le macchine sono infatti suddivise in quattro categorie: critiche, importanti, non critiche e a rottura. “Il funzionamento inadeguato di quelle definite critiche si ripercuote sull’ambiente in termini di salute, sicurezza, produzione e generazione di calore”. Delle macchine critiche ne esiste un duplicato che può essere messo in funzione subito. Anche di quelle ritenute non critiche esiste un duplicato, mentre per quelle dette a rottura si interviene solo quando è necessaria la sostituzione poiché non influenzano il funzionamento complessivo dell’impianto, né i costi. Per Mark Green, Business Managing Director, “Questa è un’attività in cui occorre valutare rapidamente i punti deboli: solo se l’impianto funziona abbiamo un utile”.

 

Per la AESsi è quindi trattato di trovare una soluzione adeguata. “Per aumentare l’affidabilità del sistema occorre prevedere dei sensori che rilevino l’intensità delle vibrazioni e i livelli di temperatura, nonché eventuali anomalie”, commenta Freitas. Dopo avere valutato tutte le opzioni, la AES ha scelto la soluzione Asset Efficiency Optimization della SKF, un sistema formato da un hardware, che acquisisce dati sia on line sia offline, e da un software, che elabora e analizza tali dati e suggerisce le azioni necessarie mediante un sistema di supporto decisionale.

Alcuni componenti sono muniti di sensori permanenti, mentre per gli altri i controlli vengono effettuati da un tecnico munito di Personal Data Assistant, PDA, provvisto di apposito sensore, il quale invia al sistema i dati rilevati. Per la AES il vantaggio consiste non solo nell’immediata individuazione dei problemi ma anche nella previsione temporale dei cedimenti.

“Il sistema acquisisce tutte le informazioni e prevede in quanto tempo si verificheranno i cedimenti”, precisa Freitas. Citò equivale a ridurre i tempi passivi, nonché i costi di manutenzione, oltre a programmare efficacemente le riparazioni e, in ultima analisi, si traduce in una diminuzione complessiva dei costi di funzionamento.

E, per la AES, si tratta di un contributo al conseguimento dei valori aziendali, sintetizzati nell’enunciato “Aspirare all’eccellenza”. Il concetto di manutenzione inteso in senso tradizionale viene completamente ribaltato: non si tratta più di risolvere i problemi a posteriori, ma piuttosto di prevenirli, guardando alla manutenzione “non come a un costo, bensì come a un approccio che produce la redditività del capitale investito”, come sostiene Green. A Escombreras, il sistema è stato realizzato nella fase di costruzione dell’impianto, ma la AES e la SKF sono al lavoro per studiare l’integrazione di tali sistemi negli altri impianti già esistenti e gestiti dalla società.

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SKF @ptitude favorisce la produzione ininterrotta di energia

Ritenendo che l’impianto di Cartagena richiedesse una soluzione di asset management per pronosticare i problemi di affidabilità e produttività, la AES ha scelto la soluzione avanzata Asset Efficiency Optimization della SKF. I sensori vengono posizionati sui componenti critici e collegati a unità di condition monitoring online MasCon48 collocate a intervalli strategici lungo l’impianto, le quali operano ininterrottamente 24 ore su 24 e trasmettono i dati rilevati dai sensori al computer centrale.

Il sistema è corredato dall’SKF MARLIN e dall’SKF Microlog, acquisitori/analizzatori portatili muniti di sensori, con i quali il personale preposto alla manutenzione e alla produzione esegue minuziose ispezioni.

Quando riceve i dati, il computer centrale esegue il programma diagnostico mediante l’SKF Machine Analyst e l’SKF @ptitude Decision Support System. Le opportune azioni correttive vengono segnalate tramite sistemi SAP CMMS (Computerized Maintenance Management System) e viene quindi emesso il relativo ordine di lavoro.